我院吴福忠教授团队在植物叶片养分重吸收机制研究方面取得系列进展

发布者:孙杰发布时间:2026-08-04浏览次数:10

植物叶片氮、磷重吸收是植物在叶片衰老凋落前,将养分重新转运至新生组织的重要过程,能够减少植物对土壤养分的依赖,提高养分利用效率,是陆地生态系统养分循环的重要机制。准确揭示植物叶片氮、磷重吸收策略及其调控机制,对于理解植物适应养分限制环境、预测全球变化下森林生态系统养分循环具有重要的科学意义。吴福忠教授团队基于中国热带亚热带森林样带调查,进一步整合全球观测数据,在植物叶片氮、磷重吸收效率的功能分化规律与环境调控机制方面取得进展。

1揭示了亚热带森林不同生活型的植物叶片氮重吸收效率的差异。为验证植物叶片氮重吸收效率是否与叶片初始氮含量、土壤氮含量具有关联性,团队沿中国亚热带森林样带选取了92种常见木本植物的新鲜叶和衰老叶,进一步整理了全球已发表文献的氮重吸收效率数据,发现在亚热带森林样带和全球尺度上,常绿和落叶木本植物叶片氮重吸收效率无显著差异,被子和裸子植物也无显著差异,但全球尺度上乔木叶片氮重吸收效率显著高于灌木,外生菌根木本植物叶片氮重吸收效率显著高于丛枝菌根木本植物。研究进一步发现,叶片氮重吸收效率与叶片初始氮含量、土壤氮含量的关系因生活型而异:常绿木本植物、乔木和灌木叶片氮重吸收效率与叶片初始氮含量显著相关,而常绿木本植物、被子植物和丛枝菌根木本植物叶片氮重吸收效率与土壤氮含量显著相关。这与植物叶片养分重吸收效率随叶片初始养分含量和土壤养分含量的增加而降低的观点不尽相同。叶片氮重吸收效率主要受系统发育调控,取决于其养分获取策略,而受叶片初始氮含量和土壤氮含量影响较小。

研究成果以“不同生活型植物叶片氮重吸收效率的差异”为题发表于《植物生态学报》,2022级生态学专业本科生王蓉钧为第一作者,倪祥银研究员为通讯作者。本研究得到国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金优秀青年基金等项目资助。

原文链接:https://www.plant-ecology.com/CN/Y2026/V50/I2/344


2)揭示了全球植物叶片磷重吸收策略的功能分化与环境约束机制。磷是限制全球中低纬度地区森林生产力的重要养分元素,叶片磷重吸收是植物适应土壤磷限制、提高养分利用效率的重要策略。然而,植物叶片磷重吸收效率是否随磷限制程度增强而提高,不同植物功能群是否具有一致的磷回收策略,以及环境因子如何调控磷重吸收过程仍不清楚。团队在中国热带亚热带森林样带92种木本植物调查基础上,进一步整合已发表文献的观测数据,系统分析了全球植物叶片磷重吸收效率、重吸收策略及其驱动机制。结果表明,植物叶片磷重吸收效率并不会随磷限制程度的增加而普遍提高,也未表现出明显的系统发育保守性;不同植物功能群仅在资源充足的环境下表现出显著的策略分化,而在低磷环境中趋于一致。土壤磷含量对叶片磷重吸收效率具有双向调控作用:低磷环境下促进植物磷重吸收,而高磷环境下则抑制磷重吸收。这种现象主要是由于植物在养分充足条件下能够形成多样化的资源利用策略,而在磷限制环境中则趋向采用保守的养分利用方式,从而形成环境依赖性的磷重吸收策略。该研究揭示了全球植物叶片磷重吸收策略形成机制,为理解植物养分利用策略和预测全球变化下陆地生态系统磷循环提供了理论依据。

研究成果以“全球植物叶片磷重吸收效率和策略的功能分化与环境约束”为题发表于《科学通报》,2022级生态学专业本科生王蓉钧为第一作者,倪祥银研究员为通讯作者。本研究获得国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金优秀青年基金、福建省攻关青年基金等项目资助。

原文链接: https://doi.org/10.1360/CSB-2026-0344